Gli astronomi hanno scoperto un sistema binario da report, ZTF J1239+8347, che rappresenta un caso report di due “stelle fallite” (nane brune) in una spirale mortale orbitale di 57 minuti che potrebbe portare alla formazione di una nuova stella. I risultati sono stati pubblicati in uno studio su arXiv condotto da Samuel Whitebook del Caltech. Le nane brune sono così vicine tra loro che quella più massiccia (la primaria) si “nutre” dell’altra (la secondaria) trasferendo massa dalla secondaria alla primaria. La primaria ha un punto caldo a causa dell’accumulo di materiale che cade su di essa, che secondo gli scienziati alla wonderful formerà una massa sufficiente per innescare la fusione nucleare e fornire una seconda possibilità a queste “stelle fallite” di formare una stella nana M di piccola massa.
Un nuovo report di velocità cosmica di 57 minuti
ZTF J1239+8347 è un sistema binario di due nane brune che ha stabilito un nuovo report per l’orbita più piccola nei sistemi binari di nane brune distaccate conosciuti, più piccola di quanto ritenuto possibile in precedenza. Le due nane brune orbitano l’una attorno all’altra a velocità così elevate, completando un “anno” ogni 57,4 minuti, il periodo orbitale più veloce mai registrato in un sistema binario di nane brune distaccate. Per illustrare quanto sia compatto questo sistema, la separazione totale dei due oggetti è così piccola che l’intero sistema che si prepara a fondersi si adatterebbe comodamente alla distanza tra la Terra e la Luna.I ricercatori del Caltech hanno scoperto il movimento advert alta velocità delle due nane brune osservando la luminosità pulsante di questo sistema una volta ogni ora, creata dalla presenza di una nuvola calda e luminosa di gasoline che circonda la nana bruna più grande causata dall’impatto del gasoline in rapido movimento della nana bruna più piccola che colpisce la nana bruna più grande.
Come un nano “vampiro” si nutre per la fusione
Per evolversi da nana bruna a stella vera e propria, deve superare una certa massa che non ha raggiunto durante la sua formazione all’interno di una nube molecolare. La nana bruna primaria in questo sistema binario si comporta come un “vampiro” usando la sua incredibile forza per togliere gli strati esterni di idrogeno dalla sua compagna attraverso il traboccamento del lobo di Roche (o perdita di materiale dal lobo di Roche). Affinché un oggetto possa produrre calore grazie all’energia sostenibile della fusione nucleare, deve raggiungere circa 75-80 volte la massa di Giove. Pertanto, la massa attuale di queste nane brune è leggermente inferiore a questa soglia; tuttavia, il continuo accumulo di idrogeno durante questa interazione aumenterà costantemente la massa del primario, spingendolo infine verso il punto critico di “accensione”.Uno studio pubblicato su The Astrophysical Journal Letters prevede che questa fusione sarà relativamente silenziosa rispetto alle violente supernove prodotte dalla collisione di nane bianche, e si prevede che il risultato di questa fusione sarà la produzione di una stella nana rossa di piccola massa e fornirà a queste “stelle fallite” una seconda possibilità di diventare stelle invece di semplici nane brune come si erano formate in precedenza.
Il futuro di ZTF J1239+8347
La stabilità sostenuta dell’attuale processo di trasferimento di massa dipende da due fattori: la fisica orbitale e l’accensione nucleare. Una prospettiva evolutiva su questo problema può essere trovata in “The Astrophysical Journal Letters”, in cui si afferma che se la nana bruna primaria supera la soglia di massa di 80 gradi di Giove, si accenderà ufficialmente in una nuova stella, una nana M della sequenza principale, perdendo permanentemente la sua etichetta di “stella fallita”. Ciò consentirà alla nana bruna di ripristinare efficacemente il suo orologio evolutivo e di continuare a brillare per trilioni di anni (supponendo che sia in grado di sostenere i processi di fusione nucleare per quel periodo di tempo). A seconda delle emissioni di onde gravitazionali (le increspature nello spaziotempo create da due oggetti massicci e compatti), l’attuale stato di trasferimento di massa potrebbe far sì che entrambi questi oggetti massicci perdano energia orbitale e quindi si muovano a spirale l’uno verso l’altro: la “spirale mortale” del trasferimento di massa.
Una seconda possibilità per brillare: come le fusioni creano nuove stelle dai “fallimenti”
Prima di questa scoperta, le nane brune erano viste come vicoli ciechi cosmici; si raffredderebbero lentamente e scomparirebbero nel nulla. Le scoperte del group del Caltech suggeriscono che il “fallimento stellare” non è irreversibile perché, attraverso l’interazione in sistemi binari, una stella può essere creata più avanti nel suo ciclo di vita. Inoltre, il loro successo indica che la Zwicky Transient Facility (ZTF) può individuare sistemi binari a periodo ultra-breve, suggerendo che innumerevoli migliaia di questi sistemi “vampiri” potrebbero esistere all’interno della Through Lattea. Questa ricerca cambia drasticamente la linea temporale prevista per l’universo, dimostrando che anche il corpo più debole alla wonderful può essere riacceso.
